基于ETM＋遥感影像的三维地形可视化实现

通过纸质地形图建立研究区的数字高程模型,再利用赣州市中心城区的ETM＋数据作为三维表面的纹理信息,将数字高程模型（DEM）与其进行叠加实现了赣州市中心城区的三维地形可视化。     

遥感图像三维可视化及在腾冲机场建设中的应用研究

遥感图像三维可视化利用数字高程模型(DEM)表达地形起伏要素,影像纹理表示地表真实覆盖状况,直接将实地的影像数据映射到DEM透视表面,并可叠加各种人文、自然的特征信息等空间数据,实现虚拟三维飞行.这对提高机场等大型工程的设计水平、保障工程质量有重要作用.以三维数据和影像为基础的遥感图像三维可视化产生更逼真的环境模拟,有着广阔的应用前景,越来越受到人们的关注.本文通过高精度卫星图像数字处理,高精度DEM建模实现云南腾冲驼峰机场的遥感图像三维可视化,取得较好效果.     

DEM数据及其顶点法向量的压缩编码和显示

研究构造地貌学,对地形进行数字描述,为了定量化和提高图像性能,根据DEM数据的特点,进行小波变换多分辨率编码的基础上,计算出了各个顶点坐标的法向量,并进行了量化编码,最终将数据三维显示出来.主要研究了DEM数据应用小波变换的编码方法,使得模型能够渐进传输和显示;而顶点法向量的计算和编码方法,可以使得模型数据能够计算出光照效果,从而拥有明暗和阴影;并且包含了Mipmap的纹理优化技术.经试验给出了良好的显示效果,并证明方法在数字高程地形绘制和SOC芯片的光刻仿真等领域,具有广泛的应用前景.     

虚拟城市系统中的海量数据裁减研究

海量数据处理是虚拟城市中最重要的研究问题之一。本文重点对虚拟城市出现的DEM数据、航空影像数据、三维几何模型数据、纹理数据等数据进行了较为详细的裁减处理论述;最后以福州市滨江三维规划系统为例。     

顾及地形的铁路线路模型建立方法

提出一种构建三维地形及线路整体模型的方法，该方法利用DEM数据生成四边形网格对地面进行描述，将铁路路基剖面线覆盖到DEM上，剖面线与DEM网格线相交，将此交点作为新的插入点生成局部三角网，通过集成AutoCAD及3DS即可达到对铁路线路进行三维造型的目的。     

基于虚拟现实技术的流域仿真系统实现

讨论了基于MultiGen_CreatorPro和Vega的流域仿真系统的实现方法。通过采用密云官厅水库上游地区DEM数据及15m分辨率ETM＋遥感数字影像数据进行三维地形建模,开发了一个基于MFC的密云官厅水库上游流域仿真系统,实现了流域仿真系统的基本功能,并探索了多级LOD、多线程调度及虚拟纹理等相关技术。该文通过建立流域三维实时、交互的地形仿真环境,提出了基于虚拟现实技术的一种建设流域仿真系统的解决方案。     

任意输电线路的DEM快速裁剪算法

传统获取带状目标数字高程模型(DEM)数据的包围盒方法存在效率低、数据下载量大的问题。为此,提出基于空间分析的平滑缓冲区DEM裁剪提取算法和基于矩形拼接的DEM裁剪拼接算法,利用空间分析和矩形拼接的优势,实现带状DEM数据高效、轻量级的提取。采用电力行业三维输电线路的DEM工程数据进行实验,结果表明,所提算法在提取效率、算法复杂度和提取结果的数据量方面,相比传统的包围盒方法均有显著优势。     

等高线生成DEM以及三维地形建模的研究

文章描述了一种通过等高线生成DEM数据的方法,即先对等高线进行离散化,再进行Delaunay构网然后插值生成DEM数据,并对数据进行三维显示。该方法简单易行,对硬件无较高需求,适用于精度要求不高的场合。     

基于纹理分水岭的斜坡单元提取算法

斜坡单元在以滑坡为主的地质灾害预防和评价中有着广泛的应用，其提取和划分是滑坡灾害风险评估的首要工作和重要基础。针对传统地理信息系统（GIS）方法提取的斜坡单元存在平行边界和误分割问题，提出了基于纹理分水岭的斜坡单元提取方法，通过分割地形图像划分斜坡单元。首先通过预处理地形数据得到数字高程模型（DEM）图像，利用灰度共生矩阵提取DEM纹理特征；然后计算融合灰度和纹理特征的梯度图像，对梯度图像进行基于标记的分水岭分割，使其能够准确获取山体和流域边界；最后，结合正负地形，对山体对象进行分水岭分割以实现斜坡单元的提取。实验结果表明，所提方法对不同地貌类型和分辨率的DEM图像都有良好的划分效果；相较于传统的GIS方法，该方法能够正确分割水平面和倾斜面，有效避免因洼地填平处理而产生的平行边界问题。     

一种城市三维建模的集成处理方法

在对AutoCAD和MapInfo的数据结构进行分析比较的基础上，首先提出了从CAD图形符合及注记中，提高取程点、高程值以及相关属性信息的面积匹配与类型转换的方法；然后创建了基于CAD线划建筑物的重现点-线拓扑关系生成多边形的方法；最后实现了地形高程与建筑物空间及其属性特征值的自动获取，在此基础上进一步构建了城市DEM模型和实现了三维影象显示，形成了由CAD数据→GIS矢量数据→GIS栅格数据→三维影像的一种城市三维建模的集成处理方法，该方法较之工程化的航空摄影测量方法简单、快速、具有较大的实有价值，另外，还以苏州市32 号街坊的地形数据为例进行了实验，获得了较好的实验结果。     

用于应急三维GIS的DEM数据压缩方案

近年来,公共安全事件不断发生,如何科学地应对和及时妥善地处理突发事件是我国乃至全球必须面对的一个课题。而应急三维DEM可视化平台为这一课题提供了有效的解决途径。DEM数据作为空间数据中基础数据之一,但最新Lidar获取的局部数据,其数据量之大,无法快速地浏览与显示。针对于此,本文设计出DEM数据压缩方案,利用SevenZip结合Int5/3小波+SPHIT编码对其进行压缩,利用C#语言编程实现了该方案,并验证了该压缩方案的可行性及良好性。     

月球卫星CE-1三线阵影像数据的解算试验

利用"嫦娥一号"卫星上搭载的CCD立体相机获取的月面三线阵影像数据,再配合激光高度计(LAM)数据,经过摄影测量解算可以制作月面数字高程模型(DEM)和数字正射影像图(DOM)。本文采用两种方法对月球卫星CE-1三线阵影像数据进行了月面点坐标的解算试验,方法一是根据测控给出的外方位元素直接解算,方法二是对影像上提取的像点进行区域网平差解算,根据两种方法的解算结果,比较了各方法的精度,达到了预期目的。     

3DGIS中空间数据可视化的研究与应用

空间数据可视化是当前3DGIS领域的研究热点之一。提出了一种面向对象的空间数据可视化模型,基于金字塔模型来组织和调度DEM（数字高程模型）、DOM（数字正射影像）等栅格数据,并引入矢量数据参数化3D建模思想,实现了矢量地物数据的三维建模与可视化。在此基础上,借助虚拟现实技术,基于OpenGL实现了一个3DGIS原型系统,具备空间数据的真实感可视化表达、3D场景实时漫游、交互查询等功能。最后给出了基于该原型系统为军事与民用领域开发的应用实例。     

Federated‐filter‐based unmanned ground vehicle localization using 3D range registration with digital elevation model in outdoor environments

An integrated GPS/INS does not guarantee localization robustness in outdoor environments, because GPS is vulnerable to external disturbances. However, a digital elevation model (DEM) contains 3D data on the terrain over a specified area and hence can provide in‐depth localization information during GPS blockage. This paper proposes federated‐filter‐based localization using three‐dimensional (3D) range registration with a DEM. A no‐reset‐feedback method is used and a 3D LIDAR sensor, magnetic compass, and odometer are used to correct INS errors in GPS blockage. For 3D range registration with DEM, this paper presents a framework based on the weighted registration scheme of two transformations, pairwise registration and registration with DEM, with the INS position and attitude information. The transformation is first determined by comparing the results of two registration methods with the INS position and is then modified to replace the orientation result of 3D registration with the INS attitude. A multilayered DEM approach using the height of the integrated system is also used to constrain the search range of DEM into three layers near the current unmanned ground vehicle (UGV) position when the corresponding point is searched for in the DEM. Experimental results show that the proposed localization algorithm can greatly enhance the robustness and accuracy of UGV localization in outdoor environments. © 2012 Wiley Periodicals, Inc.     

多层DEM建模及其在地层可视化中的应用研究

提出了一种以可视化语言IDL作为建模工具实现多层地层三维可视化的方法。该方法基本思路:(1)获取地层状况数据,对该数据进行插值分析,以规则或不规则栅格网表示地层面,形成单层DEM。(2)按照单层DEM形成方法对每个地层面进行插值或拟合,得到不同地层的三维空间分布情况。如果地层中没有断层,将各个相邻层面上的栅格网一一连接,建立拓扑关系,即可获得地层实体模型。如果地层相交,需对交叉区域进行采样点检测或高程判断,确定交叉区域所属范围,在此基础上再建立三维地层模型。(3)构造体数据,利用多层DEM对体数据分层赋值,并用不同属性标记各地层,这样就实现了地质空间的显示。测试结果表明,该方法具有一定的实用性。     

基于OpenGL的地形仿真方法研究

地形高程数据一般用二维深度图(range image)表示,如果直接显示为灰度图形式不直观,可视性差。本文针对OpenGL三维图形库提出了一种二维数字地形图转换为三维地形数据并建立相应数字高程模型的算法,实现了基于OpenGL的地形高程数据三维显示,并对晴雾天候下的地形视觉模型进行了仿真。     

数字孪生三门峡水利枢纽综合设计与应用研究

该项目建设主要是利用数字高程数据、摄影影像信息与各类涉水要素信息、水利专业模型及人工智能应用技术等,建立一个基于3d地球的表达三门峡水库现实世界的虚拟仿真环境,构建一个包含GIS+DEM+DOM的数字孪生平台,使其能够全空间方位、全时间过程、全要素信息地为三门峡水利枢纽防汛抗旱决策、水资源调度与运行管理等提供支持服务,使其应用功能基本实现智慧化。     

LIDAR点云支持的CCD影像地理编码

针对传统航空摄影测量生成有地理编码的正射影像需要一定的地面控制点、密集的同名点匹配和繁琐的DEM人工编辑,本文将LIDAR点云作为控制基准,采用共线、共面等几何约束条件,联合平差求出CCD影像的外方位元素,并采用LIDAR点云滤波后的DEM,对CCD影像进行正射纠正,生成具有地理编码的影像数据,可有效地提高工作效率,节省大量时间和人工成本,试验结果证实了这种思路和算法的可行性。     

应用Kriging插值方法插补干涉雷达DEM奇异值斑块

干涉合成孔径雷达（InSAR)可以获取地表的三维信息，但是由于雷达数据的热噪声等原因，使得干涉雷达获取的DEM存在高程奇异值斑块，严重影响了InSAR获取DEM的应用。鉴于高程奇异值斑块的DEM中分布的随机性，以及一般DEM数据具有的空间连续性和空间自相关性，针对这一问题，笔提出了利用基于空间统计学的Kriging插值法插补DEM的高程奇异值斑块。本对STRM提供的DEM进行了插补，同时对插补的结果进行了精度分析。结果表明可以满足DEM的应用精度要求。     

地形三维可视化系统的设计与实现

给出了一个适用于水利领域的三维可视化系统(YJJT3D系统)的组成,提出了解决超大数据量数字高程模型(DEM)快速显示的算法,将地物在地形中进行显示,研究了基于三维场景空间分析的理论,最后对系统的实现作了简要介绍。